JP2006196258A - 管型白熱電球 - Google Patents

Abstract

【課題】 ベースフランジ部分の外径が大径化することなく非発光部の割合を小さくでき、かつ、十分な沿面距離を確保することが可能な、管型白熱電球を提供すること。
【解決手段】 管型白熱ランプの端部に形成された封止部にベースが無機接着剤で固着されてなり、当該ベースが金属よりなるホルダーを介して所定の装置に組み込まれる管型白熱電球であって、前記ベースには、略円筒状の被装着部と、この被装着部に連設された比較的大径のフランジ部と、このフランジ部に連設されたランプ保持部と、が形成され、前記被装着部にホルダーが嵌合されると共に、フランジ部の一部がホルダーに当接して被当接部を形成してなり、前記フランジ部には、前記被当接部よりも管軸方向内方に離間した位置に、全周に亘って当該ベースと間隙を有して延在するスカート部が形成されていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は白熱電球に関し、特にコピー機、レーザービームプリンタなどの画像固定装置のトナー定着用に用いられる管型白熱電球に関する。

コピー機、レーザービームプリンタなどの画像固定装置のトナー定着用の定着装置においては、例えば特許文献１などで知られるような両端が封止された管型の白熱電球がヒートローラ内に組み込まれて使用されている。この管型白熱電球は、石英ガラスからなる管状のガラスバルブを具備し、端部に封止部が形成された白熱ランプと、セラミック等の耐熱絶縁材料よりなるベースとにより構成されている。

図６は係る白熱ランプ７０とベース８０の斜視図である。白熱ランプ７０におけるガラスバルブ７１の内部にはタングステンよりなるフィラメント７２がピンチシールによって形成された封止部７３に埋設された金属箔７４に接続されて懸架され、保持されている。ベース８０には、二股状に形成されたランプ保持部８１が、フランジ部８２の全端面から突出するように一体に形成されており、当該フランジ部８２の後方には、比較的小径の被装着部８３が連設されている。図６及び図７の断面図で示すように、白熱ランプ７０は、封止部７３、外部リード棒７５及びリード線７６（図６においては図示省略）がランプ保持部８１の間に挿入されて嵌合し、ベース８０に形成された貫通孔８４とランプ７０の挿入部との間に無機絶縁性の接着剤Ｓが充填されて固着され、ベース８０と一体に構成されている。

ホルダーＨは、図示省略の定着装置の基板から起立するよう設けられており、通常、板状の金属より構成されている。この金属板には、ベース８０における被装着部８３に緩く嵌合する寸法の貫通穴が穿設されており、当該ベース８０の後端部が挿入されると共にフランジ部８２の後端面が係るホルダーＨに当接することにより、白熱電球の位置が所定の位置に規正されて基板に取り付けられている。
管型白熱ランプ７０の反対側の端部おいては、図示省略するが、前記と同様にベースが装着されてホルダーに取り付けられ、ホルダーがネジなどの固定部材によって装置に設けられた画台に固定される。
ここで、各部の具体的数値例を挙げると、例えば、ベース８０の全長は１４ｍｍ、被装着部８３の長さ（ａ部分）６ｍｍ、フランジ部８２の長さ（ｂ部分）３．５ｍｍ、ランプ保持部のフランジ部からの突出長４．５ｍｍであり、フランジ部の外径（ｃ部分）は１０ｍｍである。

ところで、上述した定着装置においては従来より小型化が求められており、管型白熱電球の口金端部から発熱部までの距離が短いものが要求されている。この理由は、管型白熱電球の全長が定着装置の全長を決める主要因となっているが、管型白熱電球における発熱部の長さは画像を定着する用紙のサイズによって決定されるため、非発熱部が占める割合の小さいものが望まれるからである。

上記要請に鑑み、図７で示す断面図において、口金８０外端部から発光部（７２）までの距離を短くするには、ベース８０の全長（図２中のａ及びｂ）を短くすることが必要である。而して、ホルダーＨが当接するフランジ部の一端８２Ａからベース後端８０Ａまでのａ部分の寸法（すなわち、被装着部８３の全長）は、定着装置のホルダーＨの取り付け精度やランプ７０の全長精度等を考慮すると、少なくとも４〜５ｍｍが必要であり、現在の仕様以上に短くすることができないというのが実情である。

このため、フランジ部８２の一端８２Ａから他端８２Ｂまでのｂ部分の寸法（すなわち、フランジ部の厚み）を短くすることで、管型白熱電球における非発光部の割合が小さくなるよう対応してきた。

ところが、ベースを固定する際に使用する無機接着剤は、例えば、特許文献１などで知られるように、高温多湿の環境下に長時間放置された場合、吸湿によって絶縁性能が低下することがあり、上述したようにベース８０におけるｂ部分の寸法を小さくすると、係る理由で接着剤Ｓの絶縁性能が低下した場合に、接着剤ＳからホルダーＨまでの沿面距離が不足してしまう。
特開２００１−２５０５１４号公報

このような問題に鑑み、図７において、ｂ部分の長さを短くしつつ、接着剤ＳとホルダーＨの間の沿面距離を長くするには、ベースフランジ部の外径ｃを大きくすれば良いと考えられる。しかしながら、定着装置の効率向上のため、ヒートローラの外径及び内径は小径化している傾向にあり、ベースの外径が大きくなると、組み込まれるはずのヒートローラ内に挿入できなくなる場合が生じる。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、ベースフランジ部分の外径が大径化することなく非発光部の割合を小さくでき、かつ、十分な沿面距離を確保することが可能な、管型白熱電球を提供することを目的とする。

そこで、本発明に係る管型白熱電球は、管型白熱ランプの端部に形成された封止部にベースが無機接着剤で固着されてなり、当該ベースが金属よりなるホルダーを介して所定の装置に組み込まれる管型白熱電球であって、前記ベースには、略円筒状の被装着部と、この被装着部に連設された比較的大径のフランジ部と、このフランジ部に連設されたランプ保持部と、が形成され、前記被装着部にホルダーが嵌合されると共に、フランジ部の一部がホルダーに当接して被当接部を形成してなり、前記フランジ部には、前記被当接部よりも管軸方向内方に離間した位置に、全周に亘って当該ベースと間隙を有して延在するスカート部が形成されていることを特徴とする。

ベースのフランジ部分の外径をガラスバルブの外径程度の大きさ程度に収めながら、非発光部の割合が小さく十分な沿面距離を確保できる、定着装置用として好適な管型白熱電球を提供することができる。

図１〜図３を参照して本願発明の実施形態を説明する。図１は定着装置のホルダーと、本願発明に係る管型白熱電球の分解構成図であり、図２はこの管型白熱電球をホルダーに装着した状態を示す管軸方向断面図である。図２において（ａ）はピンチシール部の圧潰方向から見た図であり、（ｂ）は（ａ）をランプの管軸周りに９０°回転させた方向から見た図である。なお同図では白熱ランプについての構成を一部省略して記載している。図３は図２（ａ）を拡大して示す半断面図である。

この管型白熱電球Ａ１は、両端封止型の白熱ランプ１０と、例えばアルミナ−シリカ系のセラミックスよりなるベース２０とにより構成されている。白熱ランプ１０は、両端に封止部１２（一部図示省略）を有するガラスバルブ１１内に、タングステンよりなるフィラメント１３が当該ガラスバルブ１１の管軸に沿って配置されることにより構成されている。そして、ガラスバルブ１１内には、例えば窒素ガスを含む不活性ガスおよびハロゲン化合物が封入されている。

フィラメント１３の端部には内部リード棒１４が接続されると共に、内部リード棒１４は封止部１２に伸びており、当該封止部１２に埋設された金属箔１５に接続されている。金属箔１５には、封止部１２から外方に伸びる一方の外部リード棒１６が接続されている。リード棒１６の先端部には、図２で示すようにリード線１７の導出部１７Ａが溶接されており、ベース２０の管通孔２３に挿通されている。

ベース２０は、管軸方向内方に、二股状に形成されたランプ保持部２１を有しており、白熱ランプ１０の一端の封止部１２が、図２に示すようにこのランプ保持部２１に受容された状態で、絶縁性無機材料よりなる接着剤Ｓが充填されて固着され、管状白熱電球Ａ１が構成されている。ベース２０の後端側には定着装置のホルダーＨに装着される小径管状の被装着部２２を具備しており、白熱ランプ１０のリード線１７が貫通孔２３を通過して後端から導出されている。

ベース２０には、被装着部２２の前方に比較的大径に形成されたフランジ部２４が連設されており、当該フランジ部２４から前述のランプ保持部２１が突出した状態で形成されている。

ホルダーＨは、図示省略の定着装置の基板から起立するよう設けられており、例えば、亜鉛メッキ鋼板などの金属より構成されている。このホルダーＨには貫通穴が穿設されており、当該ベース２０の被装着部２２が挿入されて緩く嵌合し、フランジ部２４の管軸方向外方の端面が係るホルダーＨに当接して、白熱電球Ａ１の位置が規正され所定の装置に取り付けられる。

フランジ部２４には、フランジ部２４におけるホルダーＨの被当接部である外方端面から、管軸方向内方に離間した位置にスカート部２５が設けられている。係るスカート部２５は、当該ベース２０の全周に亘って空間Ｐを形成し、ランプ保持部２２の外周を包囲するように、当該白熱電球Ａ１の管軸方向内方に延在して設けられており、これにより、ランプ保持部２２とホルダーＨとの間の沿面距離が、実質的に延長された状態となっている。
ここで、各部の具体的数値例を挙げると、例えば、ベース２０の全長は１３ｍｍ、被装着部２２の長さ（ａ部分）６ｍｍ、フランジ部２４の厚み（ｄ５）１ｍｍ、ランプ保持部のフランジ部からの突出長４．５ｍｍであり、フランジ部２４の外径は１０ｍｍである。スカート部２５における円筒状部分の肉厚は１ｍｍであり、その長さ（ｄ２）は６ｍｍである。

以上のような構成を有する管型白熱電球Ａ１によれば、図３で示す拡大図のように、接着剤ＳとホルダーＨとの間に空間Ｐを形成して、スカート部２５が形成されているため、接着剤ＳとホルダーＨとの間の沿面距離は、ｄ１＋ｄ２＋ｄ３＋ｄ４＋ｄ５となって、スカート部２５を有さないベースに比較し、ｂ部分の長さを除いたｄ２＋ｄ４分、延長されるようになる。従って、接着剤ＳとホルダーＨの間の絶縁性が確実に高いものとなって、万一、接着剤Ｓの絶縁性が低下した場合でも、不所望な放電が生じることを確実に防止することができるようになる。
またこの実施形態によれば、スカート部２５は、当該白熱電球Ａ１の管軸方向内方に向かって延在して形成されているので、ホルダーＨとベース２０の係合構造を従来技術と比較して変更する必要がなく、同図中に示すａ部分（被装着部２２の長さ）、ｂ部分の寸法も同程度に設定できる。また、ランプ保持部２１を比較的半径方向に小さく設計することでベース２０のフランジ部２４を大径化することなくスカート部２５を形成することができる。
従って、非発光部の割合を最小に抑え、接着剤ＳとホルダーＨとの間の十分な沿面距離を確保し、不所望な放電を確実に回避することができるようになる。

図４は更に別の実施形態を示す、管軸方向断面図であり（ａ）はピンチシール部の圧潰方向から見た断面図であり、（ｂ）は（ａ）をランプの管軸周りに９０°回転させた方向から見た断面図である。同図において、先に図１〜図３で説明した構成については同符号で示してその説明を省略する。
本実施形態の基本的構造は、図６で示した従来技術に係るベース構造と外観上類似している。すなわち、ベース３０には、二股状に形成されたランプ保持部３１が、フランジ部３２と一体に形成されており、フランジ部３２の後方に小径の被装着部３３が連設されて構成されている。そして、ランプ保持部３１における二股部の間に白熱ランプ１０の封止部１２が挿入されて緩く嵌合しており、無機絶縁性の接着剤Ｓが間隙に充填されて固着されている。

フランジ部３２には管軸方向外方に位置される一端面にテーパが形成されており、更に該一端面に開口する溝ＱがホルダーＨの被当接部３２ａから管軸方向内方に離間した位置に形成されている。これにより、フランジ部３２にはベース３０本体と全周に亘って間隙Ｐを有し、管軸方向外方に延在する形状の微小なスカート部３２Ａが形成されている。

図５は、図４（ａ）を拡大し、半分断面図で示した拡大図である。
本実施形態に係る管型白熱電球Ａ２においては上述したように、フランジ部３２の一端面にテーパが形成されると共に溝Ｑが形成され、微小スカート部３２Ａが形成されている。従って、係るスカート部３２Ａとベース３０本体との間に形成された間隙Ｐにより、接着剤ＳとホルダーＨとの沿面距離が、ｅ１＋ｅ２＋ｅ３＋ｅ４＋ｅ５＋ｅ６＋ｅ７となって、接着剤ＳとホルダーＨの間の沿面距離を事実上延長することができる。具体的には、この実施形態によると、同図においてａ部分（被装着部３３の厚さ）及びｂ部分（フランジ部３２の厚さ）について、前図、図６、図７で示した従来に係るベースの寸法と同じに維持した場合、ｂ部分の長さ（ｅ２＋ｅ７）を除いたｅ３＋ｅ４＋ｅ５＋ｅ６分、沿面距離を延長することができる。その結果、万一、接着剤Ｓの絶縁性が低下した場合でも、接着剤ＳとホルダーＨの間に不所望な放電が生じることを確実に防止することができるようになる。

このような実施形態について具体的数値の一例を挙げると、ベース３０の全長は１３ｍｍ、被装着部３３の長さ（ａ部分）６ｍｍ、フランジ部３２の厚さ（ｅ２＋ｅ７）２．５ｍｍ、ランプ保持部３１のフランジ部３２からの突出長４．５ｍｍであり、フランジ部３２の外径は１０ｍｍである。溝Ｑにおいては、深さ（ｄ５）が０．５ｍｍ、底部の幅（ｄ６）が０．５ｍｍである。
この実施形態では、スカート部３２は、当該白熱電球Ａ２の管軸方向外方に向かって延在して形成されているが、テーパが形成されて溝Ｑが形成されているため、スカート部３２Ａの長さはフランジ部３２の厚さの範囲内に収められる。よって、ホルダーＨとスカート部３２Ａが当接することなく、ベース３０の係合構造も従来技術と同様のものを採用することができる。同図中に示すａ部分（被装着部２２の長さ）、ｂ部分の寸法も同程度に設定でき、ベース３０のフランジ部３２を大径化するようなこともない。
従って、非発光部の割合を最小に抑え、接着剤ＳとホルダーＨとの間の十分な沿面距離を確保し、不所望な放電を確実に回避することができるようになる。

以上、説明した本願発明によれば、ベースが長さ方向、半径方向のいずれにも大型化することなく、接着剤とホルダーとの間に十分な沿面距離を確保することが可能であり、従って、ベースのフランジ部分の外径をガラスバルブの外径程度の大きさ程度に収めながら、非発光部の割合が小さくて、十分な沿面距離を確保できる、定着装置用として好適な管型白熱電球を提供することができる。

定着装置のホルダーと本願発明に係る管型白熱電球の分解構成図。 管型白熱電球をホルダーに装着した状態を示す管軸方向断面図であり、（ａ）はピンチシール部の圧潰方向から見た図であり、（ｂ）は（ａ）をランプの管軸周りに９０°回転させた方向から見た図である。 図２（ａ）を半分断面で示す管型白熱電球拡大図である。 別の実施形態を示す、管軸方向断面図であり（ａ）ピンチシール部の圧潰方向から見た図であり、（ｂ）は（ａ）をランプの管軸周りに９０°回転させた方向から見た図である。 図４（ａ）を半分断面で示す管型白熱電球拡大図である。 従来技術に係る管型白熱ランプ、ベース及びホルダーの構成を説明する分解斜視図。 従来技術に係る管型白熱電球の断面図であり、（ａ）圧潰方向から見た図、（ｂ）（ａ）の断面図を管軸を中心に９０°回転させた方向から見た図。

符号の説明

１０ 白熱ランプ
１１ ガラスバルブ
１２ 封止部
１３ フィラメント
１４ 内部リード
１５ 金属箔
１６ 外部リード棒
１７ リード線
１７Ａ 導出部
２０，３０ ベース
２１，３１ ランプ保持部
２２，３３ 被装着部
２３ 貫通孔
２４，３２ フランジ部
３２ａ 被当接部
２４Ａ，３２Ａ 一端面
Ｐ 空間
Ｑ 溝
Ｓ 接着剤
Ｈ ホルダー
Ａ１，Ａ２ 管型白熱電球

Claims (1)

1. 管型白熱ランプの端部に形成された封止部にベースが無機接着剤で固着されてなり、当該ベースが金属よりなるホルダーを介して所定の装置に組み込まれる管型白熱電球であって、
   前記ベースには、略円筒状の被装着部と、この被装着部に連設された比較的大径のフランジ部と、このフランジ部に連設されたランプ保持部と、が形成され、
   前記被装着部にホルダーが嵌合されると共に、フランジ部の一部がホルダーに当接して被当接部を形成してなり、
   前記フランジ部には、前記被当接部よりも管軸方向内方に離間した位置に、全周に亘って当該ベースと間隙を有して延在するスカート部が形成されていることを特徴とする管型白熱電球。
   

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